Нас спросили - а кто из ученых открыл больше всего элементов таблицы Менделева?
Вопрос просто отличный. А ответ очень непростой.
Прежде чем выкатить топ лучших наполнителей таблицы Менделеева, следует оговориться - при обсуждении хронологии и авторства открытий элементов следует учитывать два обстоятельства.
Во-первых, понятие химического элемента существенно изменялось по мере развития химии.
Во-вторых, само понятие "открытие химического элемента" не имеет четкого определения. Под открытием элемента иногда понимается выделение простого вещества в свободном состоянии, иногда – доказательство существования элемента в составе каких-либо соединений химическими или физическими методами.
К примеру, датой открытия фтора считается 1771 г., когда К. Шееле получил плавиковую кислоту. Меж тем в 1810 г. Х. Дэви и А. Ампер показали, что она представляет собой соединение водорода с неизвестным элементом, но лишь в 1886 г. А. Муассан получил фтор в свободном состоянии.
Внимание, вопрос - кто из них является первооткрывателем?
Ну да, ну да...
Именно поэтому топы лучших "охотников за элементами" так часто разнятся у разных авторов.
Ну, а мы предлагаем вам свой вариант.
Карл Вильгельм Шееле – 7 элементов
Немец, родившийся в Швеции и проживший там всю жизнь. Гений, из-за бедности родителей так и не получивший высшего образования и всю жизнь проработавший аптекарем. Человек, открывший элементов больше, чем кто бы то ни было, но почти с каждым он "чуть-чуть не дотянул", из-за чего Айзек Азимов дал ему прозвище "невезучий Шееле".
Как следствие - ученый смог дать свое имя только знаменитому красителю "зелень Шееле", как позже выяснилось - яду, убившему множество людей. От яда умер и сам гений, случайно отравившийся во время опытов, и скончавшийся в расцвете сил в возрасте 48 лет.
Карлу Вильгельму Шееле приписывают ключевую роль в открытии 7 химических элементов:
1. Кислород (O) - атомный номер 8 (1771-1772 гг.) [Шееле открыл кислород на три года раньше Джозефа Пристли, но публикации своих трудов ждал шесть лет, в итоге приоритет ушел Пристли].
2. Хлор (Cl) - атомный номер 17 (1774 г.) [Шееле полагал, что это оксид, полученный из соляной кислоты, лишь через сорок лет Хэмфри Дэви установил, что так называемый "оксид" является простым веществом, которому везучий Дэви дал название "хлор"].
3. Азот (N) - атомный номер 7 (1772 г.) [Шееле и шотландец Дэниел Резерфорд открыли элемент независимо и практически одновременно в 1772 году].
4. Барий (Ba) - атомный номер 56 (1774 г.) [Шееле установил, что это неизвестный ранее элемент, но не смог выделить его, это сделал тот же Дэви].
5. Марганец (Mn) - атомный номер 25 (1774 г.) [Шееле вновь идентифицировал его как элемент, но также не сумел экстрагировать].
6. Молибден (Mo) - атомный номер 42 (1778 г.) [Шелле открыл новый элемент, и предложил название молибден, однако выделил его только Петер Якоб Хьельм]
7. Вольфрам (W) - атомный номер 74 (1781 г.) [Шееле выделил оксид вольфрама]
Метод работы: Шееле был блестящим экспериментатором. Он открывал элементы, нагревая различные минералы и соединения и изучая выделяющиеся газы или новые вещества. Важно отметить, что он часто получал не чистый элемент, а его соединение (например, оксид), но правильно идентифицировал его как новое простое вещество.
"Голевые передачи": Шееле также внес огромный вклад в изучение других элементов, таких как фтор (он получил плавиковую кислоту) и мышьяк, но чистый фтор он выделить не смог из-за его высокой токсичности и реакционной способности.
В общем, до появления "искусственников" Карл Шееле являлся самым результативным "охотником за элементами" в истории, чьи экспериментальные работы заложили фундамент для открытия целого ряда химических элементов.
Хэмфри Дэви – 6 элементов
Общепризнанный "охотник за элементами № 2", блестящий исследователь в области химии, агрохимии, физики и геологии, один из основателей электрохимии.
Первым его научным достижением стало открытие «веселящего газа», то есть оксида азота - после чего почтенный доктор Бинган Борлэйз выгнал своего ученика из-за частых приступов безудержного смеха и нездорового возбуждения. Впоследствии Дэви был удостоен титула баронета и стал президентом Лондонского королевского общества, иностранным членом Парижской академии наук и иностранным почетным членом Петербургской академии наук.
Сэр Хэмфри Дэви участвовал в открытии следующих 6 химических элементов:
1. Калий (K) - атомный номер 19 (1807 год)
2. Натрий (Na) - атомный номер 11 (1807 год)
3. Кальций (Ca) - атомный номер 20 (1808 год)
4. Стронций (Sr) - атомный номер 38 (1808 год)
5. Барий (Ba) - атомный номер 56 (1808 год)
6. Магний (Mg) - атомный номер 12 (1808 год) [Дэви впервые выделил чистый металл, хотя его соединения были известны давно]
Революционный метод: Дэви открыл эти элементы, используя метод электролиза (разложения веществ электрическим током). Это была передовая технология для своего времени, позволившая ему выделить очень активные металлы, которые невозможно было получить традиционными химическими методами.
"Щелочные" и "щелочноземельные" металлы: Открытия Дэви позволили впервые выделить в чистом виде целую группу элементов (щелочные металлы: калий, натрий) и щелочноземельные металлы (кальций, стронций, барий, магний).
"Голевые передачи": Дэви также часто приписывают участие в открытии бора. В 1808 году он независимо и практически одновременно с французскими химиками Жозефом Гей-Люссаком и Луи Тенаром получил бор, но приоритета не получил.
Уильям Рамзай - 5 элементов
Британский химик, опровергший общеизвестный тезис, что атмосфера состоит из кислорода, азота и небольшого количества водяного пара, открыв инертные, или благородные газы. За это в 1902 г. Рамзаю был пожалован титул пэра, а через пару лет вручена Нобелевка.
Уильям Рамзай участвовал в открытии следующих 5 химических элементов:
1. Аргон (Ar) - атомный номер 18 (1894 год, совместно с лордом Рэлеем)
2. Гелий (He) - атомный номер 2 (1895 год)
3. Криптон (Kr) - атомный номер 36 (1898 год)
4. Неон (Ne) - атомный номер 10 (1898 год)
5. Ксенон (Xe) - атомный номер 54 (1898 год)
"Охотник за благородными газами": Рамзай является уникальным ученым, который открыл целую группу Периодической системы — инертные (благородные) газы. За это достижение он получил Нобелевскую премию по химии в 1904 году.
Метод работы: Рамзай использовал метод фракционной перегонки сжиженного воздуха, чтобы выделять новые, ранее неизвестные газы, которые обладали удивительной химической инертностью.
История открытий:
o Аргон: Был обнаружен первым как небольшая примесь в азоте, выделенном из воздуха, после того, как Рэлей заметил разночтения в плотности азота в различных источниках.
o Гелий: Рамзай выделил гелий на Земле из радиоактивного минерала клевеита, хотя спектральные линии гелия были ранее обнаружены только на Солнце.
o Криптон, Неон, Ксенон: Эти три элемента были открыты Рамзаем и его помощником Морисом Траверсом в 1898 году в результате последовательной фракционной перегонки большого количества сжиженного воздуха.
"Голевые передачи": Позже, в 1910 году, Рамзай совместно с Робертом Уидлоу-Греем определил последний элемент этой группы — радон (Rn), однако его открытие обычно приписывают Фридриху Эрнсту Дорну (1898 год), почему мы вынуждены также считать его "голевой передачей".
Йёнс Якоб Берцелиус – 4 элемента
Еще один швед, рыжий масон и доктор медицины, который увлекся химией только на третьем десятке лет, но получил за свои успехи в этой науке титул барона.
Помимо открытия новых элементов, именно Берцелиус ввел простую и понятную систему химических символов: для обозначения элемента использовалась заглавная буква его названия, иногда за ней следовала строчная буква; для указания числа атомов использовались численные индексы, отражающие стехиометрическое соотношение элементов. Переведенная на многие языки, эта система послужила основой для современной химической номенклатуры.
Йёнс Якоб Берцелиус участвовал в открытии или первом выделении следующих 4 химических элементов:
1. Церий (Ce) - атомный номер 58 (1803 год) [Совместно с Вильгельмом Хизингером, и независимо от Мартина Клапрота].
2. Селен (Se) - атомный номер 34 (1817 год)
3. Кремний (Si) - атомный номер 14 (1824 год) [Первым выделил элемент в чистом аморфном виде]
4. Торий (Th) - атомный номер 90 (1828 год)
Плюс две "голевые передачи":
Титан (Ti, 22): Берцелиусу также приписывают первое выделение металлического титана (1825 год), хотя элемент был открыт Уильямом Грегором (1791) и Мартином Клапротом (1795), которые выделили его оксид.
Цирконий (Zr, 40): Аналогично титану, Берцелиус первым получил цирконий в виде металлического порошка (1824 год), в то время как элемент был открыт Клапротом (1789).
Вклад в химию элементов: Помимо прямого открытия, Берцелиус внес фундаментальный вклад в систематизацию элементов:
o Как уже говорилось, разработал современную систему химических символов (использующую одну или две буквы латинского названия).
o Определил атомный вес для 45 из 49 известных в его время элементов.
o Ввел ключевые химические термины: "катализ", "изомерия", "аллотропия".
Карл Ауэр фон Вельсбах – 4 элемента
Ставший химиком сын венского издателя и иллюстратора, за заслуги перед империей получившего баронский титул. Сегодня его знают только специалисты по редкоземельным элементам, а когда-то он был знаменитым на весь мир бизнесменом - изобретателем кремниевых зажигалок и искусственного освещения. Но лампочка Эдисона затмила его славу.
Карл Ауэр фон Вельсбах участвовал в открытии следующих 4 химических элементов:
1. Неодим (Nd) - атомный номер 60 (1885 год)
2. Празеодим (Pr) - атомный номер 59 (1885 год)
3. Лютеций (Lu) - атомный номер 71 (1907 год)
4. Иттербий (Yb) - атомный номер 70 (1907 год) [Исправил ошибку Жана Мариньяка, показав, что открытый тем элемент был смесью]
Гений разделения редкоземельных элементов: Ауэр фон Вельсбах был выдающимся химиком-аналитиком, который виртуозно владел методом фракционной кристаллизации для разделения чрезвычайно похожих по свойствам редкоземельных элементов.
Ключевые достижения:
o Разделение "дидима" (1885): Его самое знаменитое открытие — разделение казавшегося неделимым элемента "дидим" на два новых самостоятельных элемента: неодим ("новый дидим") и празеодим ("зеленый дидим").
o Уточнение иттербия и открытие лютеция (1907): Он одновременно и независимо от французского химика Жоржа Урбена показал, что элемент "иттербий", открытый Мариньяком, на самом деле является смесью. Ауэр выделил из него два компонента, которые назвал альдебараний (иттербий) и кассиопей (лютеций). После долгих споров приоритет в открытии лютеция был разделен между Ауэром и Урбеном.
Изобретатель и бизнесмен: Помимо фундаментальных открытий, Ауэр фон Вельсбах известен своими изобретениями:
o Ауэровский "колпачок" (сетка для газовых горелок, значительно усиливающая свет). Когда новыми горелками был освещен оперный театр в Вене, газеты писали: «Свет новых горелок был настолько бел, что все цвета являются такими же, как при дневном свете». Это был самый успешный его патент - к концу жизни изобретателя было изготовлено пять миллиардов ауэровских сеток.
o Ферроцерий (сплав церия с железом и другими редкоземельными элементами, используемый для изготовления кресал в зажигалках). Второе по успешности изобретение венского химика живо до сих пор - это взятый в 1903 году патент «кремнёвых» зажигалок с ферроцерием. Небольшой кусочек такого металла при трении о стальное колесико дает множество искр, которые легко поджигают фитиль. Этот "кремень", который на самом деле мишметалл — сплав лантаноидов — до сих пор используется во всех зажигалках.
Но с точки зрения химии Карл Ауэр фон Вельсбах является прежде всего одним из самых успешных "охотников" за редкоземельными элементами, чьи точные аналитические методы позволили внести ясность в сложный состав минералов этой группы.
________________________
Таков топ-5 самых успешных первооткрывателей новых элементов.
В следующем выпуске мы продолжим наш рассказ, но уже про "первую лигу" - ученых, записавших на свой счет "хет-трик" или "дубль".
Охотники за элементами - "искусственники"
Охотники за элементами - высшая лига